Misuratore di velocità del vento fai da te
È nato il compito di assemblare un anemometro per un progetto in modo che i dati potessero essere acquisiti su un computer tramite un'interfaccia USB. Questo articolo si concentrerà più sull'anemometro stesso che sul sistema per l'elaborazione dei dati da esso:
1. Componenti
Quindi, per realizzare il prodotto, erano necessari i seguenti componenti:
Mouse a sfera Mitsumi - 1 pz.
Palline da ping pong – 2 pz.
Un pezzo di plexiglass di dimensioni adeguate
Filo di rame con una sezione trasversale di 2,5 mm2 - 3 cm
Ricarica per penna a sfera - 1 pz.
Bastoncino di caramelle Chupa Chups - 1 pz.
Fermacavo - 1 pz.
Canna cava in ottone 1 pz.
2. Produzione della girante
Quindi, per realizzare il prodotto, erano necessari i seguenti componenti:
Mouse a sfera Mitsumi - 1 pz.
Palline da ping pong – 2 pz.
Un pezzo di plexiglass di dimensioni adeguate
Filo di rame con una sezione trasversale di 2,5 mm2 - 3 cm
Ricarica per penna a sfera - 1 pz.
Bastoncino di caramelle Chupa Chups - 1 pz.
Fermacavo - 1 pz.
Canna cava in ottone 1 pz.
2. Produzione della girante
3 pezzi di filo di rame, ciascuno lungo 1 cm, sono stati saldati al cilindro di ottone con un angolo di 120 gradi. Nel foro della canna ho saldato un supporto di un suonatore cinese con un filo all'estremità.
Ho tagliato il tubo della caramella in 3 pezzi lunghi circa 2 cm.
Ho tagliato 2 palline a metà e, utilizzando piccole viti dello stesso giocatore e colla per polistirolo (con una pistola per colla), ho attaccato le metà delle palline ai tubi dei lecca-lecca.
Ho posizionato i tubi con le metà delle sfere su pezzi di filo saldati e ho fissato il tutto sopra con la colla.
3. Produzione della parte principale
Ho tagliato il tubo della caramella in 3 pezzi lunghi circa 2 cm.
Ho tagliato 2 palline a metà e, utilizzando piccole viti dello stesso giocatore e colla per polistirolo (con una pistola per colla), ho attaccato le metà delle palline ai tubi dei lecca-lecca.
Ho posizionato i tubi con le metà delle sfere su pezzi di filo saldati e ho fissato il tutto sopra con la colla.
3. Produzione della parte principale
L'elemento portante dell'anemometro è un'asta metallica di una penna a sfera.Ho inserito un disco del mouse (codificatore) nella parte inferiore dell'asta (dove era inserita la spina). Nella progettazione del mouse stesso, la parte inferiore dell'encoder poggiava contro il corpo del mouse per formare un punto di appoggio; lì c'era del lubrificante, quindi l'encoder ruotava facilmente. Ma era necessario fissare la parte superiore dell'asta, per questo ho scelto un pezzo di plastica adatto con un foro esattamente del diametro dell'asta (tale pezzo è stato tagliato dal sistema di espulsione del carrello CD-ROMa). Restava da risolvere il problema di garantire che l'asta con l'encoder non cadesse dal cuscinetto, quindi ho saldato alcune gocce di stagno sull'asta direttamente davanti all'elemento di supporto. Pertanto, l'asta ruotava liberamente nella struttura di supporto, ma non cadeva dal cuscinetto.
Il motivo per cui è stato scelto un circuito con un codificatore è il seguente: tutti gli articoli su anemometri fatti in casa su Internet ne descrivevano la fabbricazione sulla base di un motore CC da un lettore, CD-ROM o qualche altro prodotto. Il problema con tali dispositivi è, in primo luogo, la loro calibrazione e la bassa precisione a basse velocità del vento e, in secondo luogo, la caratteristica non lineare della velocità del vento in relazione alla tensione di uscita, ad es. Ci sono alcuni problemi nel trasferire le informazioni su un computer; è necessario calcolare la legge delle variazioni di tensione o corrente in base alla velocità del vento. Quando si utilizza un codificatore, questo problema non esiste poiché la dipendenza è lineare. La precisione è la più alta, poiché l'encoder fornisce circa 50 impulsi per giro dell'asse dell'anemometro, ma il circuito del convertitore è un po' più complicato, che contiene un microcontrollore che conta il numero di impulsi al secondo su una delle porte e restituisce questo valore alla porta USB.
4. Test e calibrazione
Per la calibrazione è stato utilizzato un anemometro da laboratorio
Il motivo per cui è stato scelto un circuito con un codificatore è il seguente: tutti gli articoli su anemometri fatti in casa su Internet ne descrivevano la fabbricazione sulla base di un motore CC da un lettore, CD-ROM o qualche altro prodotto. Il problema con tali dispositivi è, in primo luogo, la loro calibrazione e la bassa precisione a basse velocità del vento e, in secondo luogo, la caratteristica non lineare della velocità del vento in relazione alla tensione di uscita, ad es. Ci sono alcuni problemi nel trasferire le informazioni su un computer; è necessario calcolare la legge delle variazioni di tensione o corrente in base alla velocità del vento. Quando si utilizza un codificatore, questo problema non esiste poiché la dipendenza è lineare. La precisione è la più alta, poiché l'encoder fornisce circa 50 impulsi per giro dell'asse dell'anemometro, ma il circuito del convertitore è un po' più complicato, che contiene un microcontrollore che conta il numero di impulsi al secondo su una delle porte e restituisce questo valore alla porta USB.
4. Test e calibrazione
Per la calibrazione è stato utilizzato un anemometro da laboratorio
